Nová membrána sníží cenu baterií pro ukládání energie

[karelkilian]

Dobrý den,

je tu pátek, což mimo jiné znamená, že jsem tu s dalším článkem k diskuzi a zamyšlení. Tentokrát se zabývá technologií membrány, která by mohla významně snížit cenu a prodloužit životnost baterií.

Přeji hezký den.
Karel Kilián

Nová membrána sníží cenu baterií pro ukládání obnovitelné energie

Přechod na obnovitelné zdroje energie je klíčem ke snížení naší závislosti na fosilních palivech a ochraně životního prostředí. Stále je ale nutné dořešit otázku ukládání energie pro situaci, kdy je například bezvětří nebo zapadne slunce. Hledá se způsob, jak ukládat energii, aby byla k dispozici pro pozdější použití.

Vědci z americké Lawrence Berkeley National Laboratory při ministerstvu energetiky vyvinuli novou technologii bateriové membrány. Pokud by se povedlo uvést ji do praxe, přinesla by výrazné snížení nákladů a dlouhou životnost. Jeví se tak jako ideální řešení pro ukládání obnovitelné energie ve velkém množství.

Základem je nová membrána

Stávající baterie, používané k uchovávání velkého množství energie, potřebují ke svému fungování tekutý elektrolyt. Jejich největší problém tkví ve vysoké ceně a životnosti, omezené na deset až dvacet let. Právě to má vyřešit nová technologie s výrazně nižšími výrobními náklady.

Součástí baterie je membrána, získaná ze skupiny polymerů označovaných jako AquaPIM (zkratka pro s vodou kompatibilní polymery s vnitřní mikroporézností). Ta odděluje anodu od katody, přičemž v tomto typu článků má být možné používat levné a dostupné materiály, jako je železo, zinek a voda. Schéma baterie můžete vidět na obrázku, publikovaném serverem TechSpot.

Již v průběhu prvních pokusů vědci zjistili, že membrány modifikované exotickou chemikálií zvanou „amidoxím“ umožňují iontům rychle cestovat mezi anodou a katodou. Kromě toho se ukázalo, že prototypy membrán AquaPIM si zachovaly integritu materiálů uchovávajících náboj v katodě i v anodě.

Vyšší stabilita = delší životnost

Stabilita použitého materiálu zabránila kolapsu membránových pórů, což znamenalo zachování vodivosti bez jakékoli ztráty výkonu v průběhu času. To by umožnilo vytvářet stabilní články, které bez degradace vydrží delší dobu.

Proti tomu póry tradičních komerčně používaných fluoro-polymerových membrán se podle očekávání časem hroutí což způsobuje snížení schopnosti přenášet ionty. Membrány na bázi fluoru jsou navíc poměrně drahé - jejich cena tvoří až 20 % celkových výrobních nákladů.

Tým vědců také vyvinul model, který odhaduje výkon baterie s různými membránami. Umožňuje jim předvídat účinnost a životnost baterie, aniž by ji museli sestavovat v plném měřítku. Délka testů se tak může zkrátit z týdnů či měsíců na pouhé dny nebo dokonce hodiny.

Model ukazuje slibné výsledky

Model dokáže demonstrovat, jaký vliv na životnost baterie mají různé typy membrán. To by mělo přinést urychlení v raném stádiu výzkumu a vývoje, zejména při hledání vhodného typu membrány pro různé chemické složky baterie.

Vedoucí výzkumu Brett Helms k tomu řekl: „S použitím naší technologie a empirických modelů pro výkon a životnost baterie budou ostatní vědci schopni rychle vyhodnotit připravenost jednotlivých komponent baterií, od membrány, až po materiály uchovávající náboj. To by mělo ušetřit čas a zdroje výzkumných pracovníků i vývojářů produktů.“

Vědci plánují používat membrány AquaPIM s vodným roztokem, od kovů a anorganických látek až po organické látky a polymery. Předpokládají také, že budou kompatibilní s dalšími vodnými alkalickými zinkovými bateriemi, včetně baterií, které používají jako katodu kyslík, oxid manganičitý nebo kovově organické struktury.

Nově vyvinuté membrány připravují cestu k levnějším a spolehlivějším bateriím, které by nakonec mohly pohánět celé domácnosti obnovitelnou energií z větru a slunce. Tím by se zelená energie mohla stát komerčně životaschopnou ve všech oblastech.

Co říkáte na objev nového typu bateriové membrány?

Zdroje: techspot.com, newscenter.lbl.gov, engadget.com, cleanfuture.co.in.

[? rasto1]

Uz sa toho len dozit

[Lui]

Uz sa toho len dozit

A ak sa dožijeme,tak to ešte vedieť zaplatiť

[rottenkiwi]

No hoci som prečítal všetky 4 povodné články v angličtine,
tak mi nie je jasné aké percento trhu bude pokryté týmito membránami,
aká bude životnosť membrány pri akej teplote elektrolytu,
napr. 10 až 50 *C alebo 15 až 35 *C ?

Tiež mi nie je jasné či to bude použiteľné aj v iných typoch
flow batteries, či dokonca aj v iných baterkách, alebo
je to len práca ľudí, ktorí potrebujú vykázať činnosť,
že niečo robia, niečo publikovali a tým to hasne
a využiteĹnosť v budúcnosti v komerčnej sfére bude 0.0 %
ergo bude to patriť len pod R&D.